Question

【題目】某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置，測定小車和木板間的動摩擦因數。

實驗原理：將一端帶滑輪的長木板固定在水平實驗臺上，實驗小車（含鉤碼，圖中未畫出）通過輕細線跨過定滑輪與鉤碼相連，小車與紙帶相連，實驗中，從小車上取鉤碼后掛在細線的另一端，放開鉤碼，小車由靜止開始加速運動，得到一條理想的紙帶，處理紙帶得到小車運動的加速度a，同時記錄所掛鉤碼的質量m；再從小車上取鉤碼后掛在細線的另一端，重復實驗，得到多組小車運動的加速度a和所掛鉤碼的質量的實驗數據。

（1）下列哪些措施能夠減小本實驗的誤差_______

A．實驗中必須保證小車（含鉤碼）的總質量遠大于所掛鉤碼的質量

B．實驗前必須平衡摩擦力

C．細線在桌面上的部分應與長木板平行

D．小車釋放時要靠近打點計時器

（2）實驗中，該同學得到一條較為理想的紙帶，如圖所示，從清晰的O點開始，每隔4個點取一計數點（中間4個點沒畫出），分別記為A、B、C、D、E、F，各計數點到O點的距離為OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打點計時器打點頻率為50 Hz，則由此紙帶可得到小車運動的加速度a＝___________m/s2。（結果保留兩位有效數字）

（3）根據實驗測得的數據，該同學以系統的加速度a為縱軸，所掛鉤碼的質量m為橫軸，繪制了如圖所示的a-m圖線，則小車與木板間的動摩擦因數μ＝____（）

Answer 1

【答案】 （1）CD （2）0.81 （3）0.1

【解析】（1）不需要知道小車所受拉力，因此實驗時不需要保證小車的質量遠大于所掛鉤碼的質量，故A錯誤；測定小車和木板間的動摩擦因數，則實驗前不需要平衡摩擦力，故B錯誤；為使小車受到的合力等于細線的拉力，實驗前應調節定滑輪的高度使細線與木板平行，故C正確；為充分利用紙帶，實驗開始時，應小車釋放時要靠近打點計時器，故D正確；故選CD。
（2）每隔4個點取一計數點，相鄰計數點之間的時間間隔為0.1s，由△x=at2可得：

（3）對系統應用牛頓第二定律可得：

所以，a-t圖象中，縱軸的截距為-μg，故-μg=-1，μ=0.1